Was ist die Grundformel für eine doppelte Verschiebungsgleichung?

In einem doppelter Ersatz (Verdrängung) Reaktion verbinden sich zwei Reaktanten, um zwei neue Substanzen zu bilden, über Vertauschen der Kationen jeder Substanz:

Veranschaulichen wir dies anhand einer Beispielreaktion:

Angenommen, dass Natriumhydroxid und Salzsäure sind eingemischt wässrige Lösung (Das heißt, in einer Lösung, in der Wasser das Lösungsmittel ist).

Wir haben unsere Reaktanten:

• #color(red)("NaOH")#

• #color(blue)("HCl"#

Dies wird ein doppelter Ersatz Reaktion, weil es zwei Substanzen gibt, die beide reagieren können dissoziieren in ihre Ionenbestandteile in LösungDadurch können sich die Ionen bewegen und mit einer anderen Spezies verbinden.

Somit hätten wir die Reaktion

#color(red)("NaOH")(aq) + color(blue)("HCl")(aq) rarr color(red)("Na")color(blue)("Cl")(aq) + overbrace(color(red)("H")color(blue)("OH")(l))^("or H"_2"O, water")#

Beachten Sie, wie die Kationen getauscht Verbindungen zwei neue Substanzen zu bilden.

#--------------------------#

Bei der Arbeit etwas zu beachten doppelte Verschiebung Reaktionen ist herauszufinden ob die Reaktion überhaupt stattfinden wird oder nicht.

Um dies herauszufinden, müssen wir uns auf a beziehen Löslichkeitstabelle wie die unten:

In der obigen Gleichung haben wir eine Substanz, die in (wässriger) Lösung gelöst ist, mit einem #(aq)#. Wir verweisen auf die obigen Löslichkeitsrichtlinien, um herauszufinden, ob ein Stoff in Betracht gezogen wird löslich (dh hat eine #(aq)#) oder unlöslich (dh ist nur ein solide, #(s)#), bezogen auf die vorhandenen Ionen.

Wenn alle Reaktanten und Produkte löslich sind und als gelöste Ionen in wässriger Lösung vorliegen, findet keine Reaktion statt* weil alle Ionen einfach durch Wassermoleküle solvatisiert werden und es keinen "Antrieb" gibt, eine Reaktion durchzuführen.

Ein gutes Beispiel für diesen notwendigen "Antrieb" ist die Bildung eines Präzipitat, das ist ein unlöslicher Feststoff das bildet sich in einer doppelten Ersatzreaktion.

Hier ist ein Beispiel für eine Fällungsreaktion:

#color(red)("Pb(NO"_3")"_2) (aq) + 2color(blue)("KI")(aq) rarr 2color(blue)("K")color(red)("NO"_3)(aq) + overbrace(color(red)("Pb")color(blue)("I"_2)(s))^"solid precipitate"#

Wir wussten das #"PbI"_2# war ein solide weil es berücksichtigt wird unlöslich gemäß den Löslichkeitsrichtlinien oben.

#" "#

Hier ist ein Beispiel, wo es findet keine Reaktion statt:

#color(red)("NaCl")(aq) + color(blue)("KBr")(aq) rarr color(red)("Na")color(blue)("Br")(aq) + color(blue)("K")color(red)("Cl")(aq)#

Alle Arten hier sind löslich (nach den Richtlinien), und haben somit eine #(aq)# nach ihnen. Da die resultierende Lösung einfach in Lösung dissoziierte Ionen ist, Es bilden sich keine neuen Produkte und somit es findet keine Reaktion statt.

#" "#

Wir können sogar die erste Beispielreaktion untersuchen, die wir oben verwendet haben. Dies ist eine spezielle Art der Doppelersatzreaktion, die als a bezeichnet wird Neutralisation Reaktion, in der eine Säure (#"HCl"#) und eine Basis #("NaOH"#) (beide liegen als Ionen in Lösung vor) verbinden sich zu a Salz und Wasser (die ein Flüssigkeit und liegt somit nicht als gelöste Ionen vor).

Da nicht alle Spezies als Ionen vorliegen, kommt es tatsächlich zu einer Reaktion. Dies gilt in der Tat für alle Neutralisationsreaktionen.